基于CY7C68013A的USB控制系统设计研究

3．4 上位机界面设计

为了能够很好地控制USB设备，需要编写上位机控制界面。界面程序在VC++6．O环境下开发，该环境具有编程简单、快捷等的特点，便于开发可视化程序。Cypress公司为EZ_USB系列芯片提供了开发库CyAPI．lib，使用其中的控制函数类，可以在VC++6．0环境下开发界面程序。建立MFC(exe)工程后，在工程中加入CyAPI．lib，并且在主文件头部添加EZ-USB开发环境中提供的CyAPI．h，cyioctl．h头文件。利用库中的控制函数，如VendorID，ProductID等，可以获取USB设备的描述信息，同时也可以编写相关的控制功能程序。

3．5 系统设计中关键问题

(1)一个设备只能有一个设备描述符，可以有多个配置描述符，多个接口描述符，以及多个端点描述符。
(2)设备描述符中VID，PID要与驱动中的相一致，否则不能自动加载相应的固件程序。
(3)固件程序必须转换为．spt格式，用于固件加载的驱动程序和固件程序应放在一个文件夹。
(4)端点0为缺省控制端点，其可设置最大数据包长度为64 B，在设备描述符中wMaxPacketSize字段描述。
(5)传输模式有中断传输、块传输、同步传输、控制传输四类，需根据自己设计需求选择，同时注意最大数据包长度的设置。

4 驱动程序

对于USB设备，Windows操作系统要想对其实现操作，必须借助于驱动程序来实现。主机和驱动程序直接通信，交换数据，而驱动程序则和硬件资源进行通信，从而很好地控制USB设备。Cypress提供的开发环境中自带了相关的驱动程序CyLoad．sys和CyUSB．sys，可以直接使用，缩短了系统的开发周期。其中CyLoad．sys用于主机向USB设备下载固件程序，CyUSB．sys实现主机和固件程序通信。为了在CyLoad．sys的帮助下实现固件的自动下载，固件程序CyLoad．HEX必须转换为适合自动下载的CyLoad．spt文件，并且与CyLoad．sys一起放在CyLoad文件夹下，拷贝到系统system32目录下。在安装文件CyUSB．inf中设置的PID，VID必须和描述符中的一致，使得能够自动加载对应固件。

5 实验

实验系统，采用CY7C68013A-56pin作为USB设备芯片，实现控制LED和读取I／O数据功能。由于芯片采用3．3 V电压供电，因此可以从主机USB口取电，经LM317电压调整芯片转换为3．3 V，也可外接3．3 V电压供电。在PD口接LED，显示TD_Poll(void)实现的功能(灯亮／灭间隔300 ms)，而PA口LED用于显示判断主机发送数据。PB口接高／低电平，用于主机读取该口数据，可以验证主机接收数据的正确性。

初始化子程序：




主机控制界面运行如图4所示。



界面中的USB Information分类框中为USB描述相关信息，由主机通过标准请求获得。Operation分类框中为主机向USB设备PA口发送数据，以及从USB设备的PB读取数据的情况。

6 结语

采用CY7C68013A实现USB控制系统，无论在固件程序编写、主机控制界面开发，以及设备驱动程序的使用等方面，都具有简单、方便的优点。系统采用设备固件存放在主机上的方法，不但简化了硬件设计，节约元器件成本，而且也提高了设备的可靠性。同时，此法对以后固件升级或更改设备功能，也十分简便，只需把固件修改好并放到主机相应位置，在USB设备再次插入主机时，就可以实现固件自动更新。文中给出一些设计过程中需要注意的关键问题，对于USB控制设备的设计具有一定的指导作用。上述系统和程序经过实际运行，工作稳定、可靠。